在生物酶系統(tǒng)中，生物大分子總是通過聚集成分的集體行為發(fā)揮作用，這些成分通常通過非共價相互作用自組裝在一起。通過學(xué)習(xí)自然界酶的組成和催化過程，構(gòu)建了具有特定限域空腔的金屬-有機(jī)超分子來模擬酶的微環(huán)境，從而提高催化的反應(yīng)速率。大連理工大學(xué)段春迎教授團(tuán)隊(duì)基于前期工作基礎(chǔ)(Nat. Commun. 2022, 13, 2564; 2021, 12, 5092, 2020, 11, 2903和J. Am. Chem. Soc., 2019, 141, 12707)，在限域的超分子擬酶催化領(lǐng)域取得創(chuàng)新性進(jìn)展。
圖1.籠含水溶液中聚集鉑八面體，應(yīng)用于光驅(qū)動吲哚衍生物的合成 作者選用具有螺旋槳構(gòu)型的三(4-氨基苯基)胺、2-二苯基膦苯甲醛與鉑離子通過亞組份自組裝策略一鍋法得到具有限域空腔的鉑八面體籠。超分子籠不溶于水，當(dāng)加入不良溶劑水后，超分子籠進(jìn)行聚集形成更大尺寸的高級結(jié)構(gòu)，這個高級結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出比初級結(jié)構(gòu)更優(yōu)異的結(jié)合底物的能力，更強(qiáng)的發(fā)光能力和激發(fā)態(tài)壽命，從而促進(jìn)光催化反應(yīng)的有效進(jìn)行。通過酶動力學(xué)的方式和抑制實(shí)驗(yàn)表明聚集體模擬了天然酶的特性且具有高的催化活性，實(shí)現(xiàn)在可見光的照射下將2-苯基炔基胺類衍生物轉(zhuǎn)化為吲哚產(chǎn)物。 這項(xiàng)工作將聚集誘導(dǎo)發(fā)光技術(shù)與超分子光催化技術(shù)相結(jié)合，解決了不溶于水溶液的超分子籠在含水溶液中光催化轉(zhuǎn)化的局限性。 圖2. 超分子籠通過聚集作用進(jìn)行催化轉(zhuǎn)化的示意圖 論文信息 A Platinum(II)-Based Molecular Cage with Aggregation-Induced Emission for Enzymatic Photocyclization of Alkynylaniline Zhong Wei, Prof. Xu Jing, Yang Yang, Jiayou Yuan, Mingxu Liu, Prof. Cheng He, Prof. Chunying Duan Angewandte Chemie International Edition DOI: 10.1002/anie.202214577
